[发明专利]用于磁共振成像的铁磁增强系统及提供该系统的方法

说明书

一种在低场MRI系统中使用的磁系统。该磁系统包括：至少一个电磁体，其被配置成在操作时生成磁场以有助于低场MRI系统的B₀场；以及至少一个永磁体，其用于产生磁场以有助于所述B₀场。

背景技术

磁共振成像(MRI)为许多应用提供了重要的成像模态，并且广泛用于临床和研究环境中以产生人体内部的图像。作为一般性的，MRI基于检测磁共振(MR)信号，其是响应于由施加的电磁场导致的状态变化而由原子发射的电磁波。例如，核磁共振(NMR)技术包括在被成像的物体中的原子的核自旋的重新对准或弛豫时检测从激发的原子的核发射的MR信号(例如，人体组织中的原子)。可以对检测的MR信号进行处理以产生图像，在医学应用的环境中，允许对用于诊断、治疗和/或研究目的的体内的内部结构和/或生物过程进行研究。

MRI由于产生具有相对高分辨率和对比度的非侵入性图像的能力而不具有其他模态的安全性问题(例如，不需要使受试者暴露于诸如x射线的电离辐射，或者将放射性物质引入身体)，因此提供了用于生物成像的有吸引力的成像模态。另外，MRI特别适合于提供软组织对比度，其可以用于对其他成像模态不能令人满意地成像的主题进行成像。此外，MR技术能够捕捉关于其他模态不能获取的结构和/或生物过程的信息。然而，常规MRI技术存在许多缺点，对于给定的成像应用，可能包括设备的相对高的成本、有限的可用性(例如，获得对临床MRI扫描仪的访问的困难和费用)、图像获取过程的长度等。

临床MRI的趋势是增加MRI扫描仪的场强，以改进扫描时间、图像分辨率和图像对比度中的一个或更多个，这又提高了MRI成像的成本。绝大多数安装的MRI扫描仪利用至少1.5或3特斯拉(T)操作，这指的是扫描仪的主磁场B₀的场强。临床MRI扫描仪的粗略成本估计大约为每特斯拉一百万美元，这甚至不考虑操作这种MRI扫描仪所涉及的实质性操作、服务和维护成本。

另外，常规的高场MRI系统通常需要大的超导磁体和相关联的电子器件，以生成对象(例如，患者)在其中成像的强均匀静态磁场(B₀)。超导磁体还需要低温设备来保持导体处于超导状态。这种系统的尺寸是相当大的，其中典型的MRI装置包括用于磁性部件、电子器件、热管理系统和控制台区域的多个空间，控制台区域包括用于隔离MRI系统的磁性部件的特别屏蔽的空间。MRI系统的尺寸和费用通常限制它们在以下设施的使用，如具有充足的空间和资源来购买和维护它们的医院和学术研究中心。高场MRI系统的高成本和大空间需求导致MRI扫描仪的可用性有限。因此，经常存在以下临床情况，MRI扫描将是有益的，但是由于上述限制并且如下面进一步详细讨论的那样是不切实际的或不可行的。

发明内容

通常使用电磁体并且通常仅使用电磁体来生成用于磁共振成像的主磁场B₀。然而，电磁体需要电力来操作电磁体以产生磁场。发明人已经认识到，生成它们自己的磁场的永磁体可以用于帮助产生一个或更多个磁场，例如用于低场MRI系统的B₀场，以增加场强以及/或者改进B₀场的均匀性。

在这点上，一些实施方式包括在低场MRI系统中使用的磁系统，所述磁系统包括：至少一个电磁体，其被配置成在操作时生成有助于低场MRI系统的B₀场的磁场；以及至少一个永磁体，用于产生有助于B₀场的磁场。

一些实施方式包括提供适合于低场磁共振成像的B₀场的方法，所述方法包括：对至少一个电磁体进行操作以生成有助于B₀场的磁场；以及使用至少一个永磁体以产生有助于B₀场的磁场。

附图说明

将参照以下附图描述所公开的技术的各个方面和实施方式。应当理解的是，附图不一定按比例绘制。

图1A是使用双平面磁体配置的低场MRI系统的示意图；

图1B至图1D示出了根据一些实施方式的利用电磁体和永磁体的磁体；